Gibt es eine Rückkopplung zwischen Oberflächenprozessen und Tektonik? Beeinflusst das Klima die Art der Krustenverformung? Wie können wir ein Oberflächenprozessmodell möglichst effizient mit einem thermomechanischen Modell der Lithosphäre der Erde koppeln?

In der Sektion  “Erdoberflächenprozessmodellierung [NMW1]“ und in Zusammenarbeit mit anderen Sektionen und externen Partnern wenden wir viel Zeit und Mühe auf, um neue Methoden zur Kopplung unserer Oberflächenprozessmodelle an thermomechanische Modelle zu entwickeln. Dies wurde mit drei verschiedenen thermomechanischen Modellen durchgeführt: ASPECT, FANTOM und pTatin. Wir entwickeln derzeit ein Oberflächenprozessmodell im planetarischen Maßstab, das an ASPECT gekoppelt werden soll.

Mit diesen gekoppelten Modellen haben wir nachgewiesen, wie Dehnungsbruchsysteme durch Oberflächenprozesse (Erosion und Ablagerung) beeinflusst werden und wie die Höhe von Gebirgsgürteln durch das Zusammenspiel von Klima, Oberflächenprozessen und der inneren Festigkeit der Lithosphäre gesteuert wird.

Oberflächenprozessmodelle werden auch verwendet, um die Oberflächenausprägung von Mantelströmungen zu veranschaulichen, wie kürzlich zur Erklärung der Bildung kratonischer Plateaus nach der Ausbreitung thermischer Instabilitäten, die an Kontinentalrändern während des Riftings entstehen.

Projektdauer: Laufendes Projekt, begonnen 2016

Förderer: Hauptsächlich interne Finanzierung, ERC-Synergie-Zuschuss (DEEP)

Beteiligte Forscher der Sektion: Dr. Sebastian Wolf und Prof. Jean Braun

Kooperationen:

• Universität Bergen, Norwegen
• Universität Southampton, Vereinigtes Königreich
• Chinesische Universität für Geowissenschaften in Wuhan, VR China
• Sascha Brune, Michael Pons und Derek Neuharth (Sektion 2.5)